피카츄도 놀란

찌릿찌릿 통신기술

세계 경제는 이제 ‘인공지능(AI)’을 빼놓고 이야기하기 힘든 시대로 들어섰어요. <디그>에서도 AI와 함께 급격히 성장하는 산업들을 자주 소개해 드리고 있는데요. 오늘도 AI 덕에 절호의 기회를 맞은 분야를 소개해 드리려고 해요. 요즘 워낙 주목받는 산업이라 한 번쯤 정리해 두시면 도움이 되실 것 같아요.

 

‘데이터센터’가 중요한 AI

<디그>에서 여러 번 소개해 드렸듯, 세계 AI 산업은 ‘더 강력한 AI’를 만들어 내기 위한 ‘데이터센터 확보 경쟁’을 중심으로 일어나고 있어요. ‘빅테크’로 불리는 거대 정보기술(IT) 기업들이 어마어마한 돈을 들여 AI 학습과 운영에 필요한 대규모 데이터센터를 짓고 있죠. 데이터센터에 들어가는 반도체 중에서는 엔비디아가 만든 그래픽처리장치(GPU)의 경쟁력이 압도적이고요.

AI 연산을 처리하는 데이터센터는 많게는 수만 개에 달하는 GPU를 묶어서 동시에 사용해요. 이 규모는 AI 모델의 고도화에 따라 점점 커지는 추세예요. 당연히 GPU와 GPU, 서버와 서버 사이에서 주고받는 데이터의 양도 늘어나고 있어요. 데이터를 주고받을 때 저장공간으로 사용하는 메모리반도체의 부담이 커지면서, 데이터를 얼마나 빠르게 읽고 주고받을 수 있는지가 예전보다 더 중요해졌죠. SK하이닉스와 삼성전자가 만드는 HBM(고대역폭메모리) 역시 이런 흐름에 따라 중요해진 기술이에요.

 

여기까지는 아마 비슷한 이야기를 들어보신 분들이 많을 텐데요. 오늘은 반도체 외에 데이터센터의 성능을 개선할 또 다른 열쇠로 주목받는 제품 이야기를 정리해 봤어요. 바로 데이터센터 전체를 설계하고 연결하는 데에 쓰는 ‘선’이에요.

속도 한계 부딪힌 전기선

왜 이런 변화가 생겼을까요. AI 모델이 커지고 처리해야 할 데이터가 폭발적으로 늘어나면서, 계산보다 데이터를 옮기는 일이 더 어려워졌기 때문이에요.

 

수만 개의 GPU가 동시에 움직이려면 서로 계산 결과와 필요한 데이터를 계속 주고받아야 해요. 한 GPU가 처리한 내용을 다른 GPU가 이어받아 계산하거나, 여러 GPU가 나눠 처리한 결과를 다시 하나로 모으기도 해요. 지금까지는 이런 데이터 이동을 구리선 기반의 ‘전기’ 신호가 맡아왔어요. 데이터를 전기 신호로 바꿔 전선을 따라 보내는 방식이에요.

 

그런데 전기 신호는 멀리 보낼수록 약해지고 지연은 커지며, 빠르게 보낼수록 열이 발생하는 구조예요. 아무리 성능이 좋은 AI 반도체를 만들어도 그 사이를 잇는 연결이 따라오지 못하면 전체 속도는 제한될 수밖에 없어요.

그래서 등장한 ‘빛’

이 문제를 해결하기 위해 도입된 게 바로 광통신(optical communication)이에요. 데이터를 전기 신호 대신 빛으로 보내는 방식을 말해요.

 

빛은 멀리 보내도 신호가 약해지거나 흐려지는 정도가 전기 신호보다 훨씬 적어요. 또 전기처럼 금속을 따라 흐르면서 저항으로 에너지가 열로 바뀌는 과정이 거의 없기 때문에 발열도 상대적으로 적어요. 그래서 AI 데이터센터처럼 데이터를 엄청나게 많이 주고받는 환경에서는 훨씬 유리한 방식이에요.

 

최근에는 구리 기반 연결의 물리적 한계가 분명해지면서, 엔비디아, 브로드컴, 메타 등 글로벌 기술 기업들도 이 광통신 기술 확보에 적극적으로 나서고 있어요.

 

다만 광통신이라고 해서 모든 구간이 빛으로만 이루어진 건 아니었어요. 실제로는 가까운 거리에서는 여전히 전기 신호(구리선)를 사용하는 구간이 남아 있었어요.

빛도 끝까지 가지 못했다

문제는 바로 이 구간이었어요. 데이터를 처음부터 끝까지 빛으로 보내는 게 아니라, GPU에서 나온 전기 신호가 짧은 구리선 구간을 거쳐 한 번 광모듈(전기 신호를 빛으로 바꿔주는 장치)로 이동한 뒤, 그곳에서야 빛으로 바뀌어야 했기 때문이에요.

 

그래서 데이터가 이동할 때 짧지만 중요한 구리선 구간을 한 번 지나야 했고, 이 과정에서 열이 발생하고 속도가 제한되는 문제가 생기게 됐어요. 데이터가 한 번에 쭉 흐르지 못하고 중간에서 한 번 멈춰 서는 구간이 만들어진 거예요.

 

이 한계를 해결하기 위해 주목받는 기술이 바로 ‘실리콘 포토닉스’예요. ‘실리콘’은 반도체를 만드는 재료를, ‘포토닉스’는 빛을 이용해 정보를 전달하는 기술을 뜻해요.

 

쉽게 말해, 반도체 위에서 빛을 이용해 데이터를 주고받을 수 있게 만드는 기술이에요. 지금까지는 전기 신호를 멀리 보낸 뒤 밖에서 빛으로 바꿨다면, 그 과정을 더 가까운 위치에서 처리할 수 있게 만드는 방향이라고 이해하면 쉬워요. 

톨게이트를 없애버린 기술, CPO

이 실리콘 포토닉스 기술을 실제 데이터센터 구조에 적용한 개념이 바로 ‘CPO(Co-Packaged Optics, 공동광학패키징)’예요. 전기를 쓰던 구간을 최대한 줄이고 빛으로 바로 보내는 구조라고 보면 쉬워요.

 

기존에는 GPU에서 나온 전기 신호를 한 번 밖으로 내보낸 뒤, 광모듈에서 빛으로 바꿔야 했어요. 하지만 CPO는 이 과정을 GPU 바로 옆에서 처리할 수 있게 만든 기술이에요.

 

그래서 기존에는 따로 떨어져 있던 광모듈(엄밀히는 광엔진 등 광학 부품)을 GPU 바로 옆에 붙이는 구조로 바뀌게 됐어요. ‘공동광학패키징’이라는 이름도 GPU와 광학 부품을 하나의 패키지 안에 함께 넣는다는 뜻이에요.

 

비유하면, 기존 방식은 공장에서 물건을 한 번 밖으로 내보냈다가 다시 고속도로 입구로 들어가야 했다면, CPO는 그 고속도로 입구를 공장 바로 옆에 붙여버린 구조예요.

그래서 데이터를 멀리 돌아가지 않고 곧바로 ‘빛의 길’로 보낼 수 있게 되는 거예요. 특히 기존 구조에서 남아 있던 짧은 구리선 구간을 크게 줄일 수 있다는 점이 핵심이에요.

이 구간은 짧지만 열이 발생하고 전체 속도를 늦추는 구간이었거든요. 이렇게 되면 전력 소모와 발열이 줄어들고, 데이터 이동 속도도 훨씬 빨라질 수 있어요.

연결의 전쟁, ‘빛’으로 번지다

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 최근 공식 석상에서 AI 인프라의 핵심 과제로 ‘연결’ 문제를 직접 언급하며 이 CPO 기술의 중요성을 강조했어요. 단순히 더 좋은 GPU를 만드는 것만으로는 한계가 있고, 데이터를 얼마나 빠르고 효율적으로 주고받느냐가 다음 경쟁의 핵심이라는 거예요.

 

이 흐름에 맞춰 엔비디아는 광통신 핵심 부품을 만드는 기업인 루멘텀과 코히런트에 각각 대규모 투자를 단행하며 공급망 확보에 나섰어요. 루멘텀은 데이터 전송에 필요한 광통신 부품을, 코히런트는 레이저 등 빛을 만들어내는 핵심 장비를 공급하는 기업이에요. AI 반도체뿐 아니라, 그 사이를 잇는 데이터 연결 구간까지 직접 챙기겠다는 전략으로 해석돼요.

 

이런 변화는 한국 시장에도 영향을 주고 있어요. CPO와 광통신 관련 산업 전반에 포함된 국내 기업들도 함께 주목받고 있는데요. 광 부품, 패키징, 테스트 등 다양한 분야에서 관련 기술을 가진 기업들이 AI 시대에서 새로운 수혜를 받는 흐름이에요.

아직은 발전 단계

다만 이 기술이 당장 모든 데이터센터에 적용되고 있는 건 아니에요. CPO는 아직 본격적인 상용화 초기 단계에 있는 기술이에요.

 

현재는 일부 고성능 AI 장비와 차세대 네트워크 장비를 중심으로 시험 적용이 이뤄지고 있고, 대규모 데이터센터 전반에 확산되기까지는 시간이 더 필요하다는 평가가 많아요. 업계에서는 2026년부터 일부 적용이 시작되고, 2027~2028년을 기점으로 확산이 본격화될 것이라는 관측이 나오고 있어요.

 

GPU 같은 반도체 칩과 광학 부품을 하나의 패키지 안에 함께 넣으려면 매우 정밀한 정렬과 결합 기술이 필요하고, 구조가 복잡해질수록 수율(만든 제품 중 정상 작동하는 비율)과 비용 문제도 함께 커지게 돼요. 또 내부 부품 하나에 문제가 생기면 전체를 교체해야 하는 유지보수 문제도 과제로 남아 있어요.

 

이제 AI 경쟁은 더 빠르게 계산하는 싸움에서, 더 빠르게 연결하는 싸움으로 옮겨가고 있어요. 앞으로 AI 산업의 경쟁력은 어떤 AI 반도체를 쓰느냐뿐 아니라, 그 반도체들을 어떻게 연결하느냐에서도 갈릴 가능성이 커지고 있어요.

도널드 트럼프 미국 대통령이 7일 오후 8시(미 동부시간 기준, 한국시간 8일 오전 9시)까지 호르무즈 해협 개방을 포함한 미국의 요구조건을 이란이 받아들이지 않으면, 이란의 모든 다리와 발전소 등을 파괴하겠다고 밝혔어요. 지난달 21일에 대대적 공습을 예고했다가 세 차례 미뤘던 트럼프의 ‘최후통첩’일 수 있다는 점에서 세계가 긴장하고 있어요.

 

트럼프 대통령은 기자회견을 통해 시한까지 이란이 합의하지 않을 경우 이후 4시간 안에 이란의 모든 다리와 발전소를 파괴할 것이라고 말했어요. 그는 “완전한 파괴가 (밤) 12시까지 이뤄질 것이고, 그것은 4시간 동안 일어날 일”이라며 “우리가 원하면 그렇게 할 수 있다. 하지만 우리는 그런 일이 일어나기를 원하지는 않는다”고 했어요.

이재명 대통령이 지난 6일 다주택자 양도소득세 중과 유예 시한을 늘리는 조치를 예고했어요. 이 대통령은 “5월 9일까지 (토지 거래) 허가 신청을 한 경우까지는 허용하는 게 어떨까 싶다”고 말했는데요. 다주택자에게 높은 세율을 부과하는 양도소득세 중과를 예정대로 시행하긴 하지만, 세금 중과를 피할 기간을 실질적으로 조금 늘려주겠다고 언급한 거예요.

 

양도소득세는 집을 팔아 얻은 차익에 매기는 세금이에요. 다주택자의 경우 세율을 더 높여 부과하는 ‘중과’를 하는 게 원칙이지만, 지난 2022년부터 다주택자들의 양도세 부담을 일시적으로 줄여서 집을 팔도록 유도하기 위해 양도세 중과가 유예됐어요. 이 대통령은 이번엔 5월 9일을 기점으로 중과 유예를 연장하지 않겠다고 밝혔고요.

 

그래서 올해 다주택자가 양도소득세 중과를 피하려면 5월 9일 전에 토지 거래 허가증을 받아 매매계약서 작성과 계약금 입금까지 마쳐야 했어요. 이 대통령의 발언은 계약까지 마치지 못하더라도, 토지거래허가 신청만 하면 중과를 면제해 주자는 뜻으로 보여요. 중과 유예 종료가 다가오며 집 팔기를 포기할 가능성이 커진 다주택자들에게 시간을 주려는 조치예요.

저출생·고령화에 대응하기 위해 정부가 투입한 예산이 지난 20년간 약 700조원에 달하는 것으로 집계됐어요. 결혼과 임신 관련 지원 같은 직접적인 정책뿐 아니라 육아휴직과 신혼부부·다자녀 주거 지원 등으로 범위가 확대되면서, 관련 예산이 빠르게 늘어났기 때문이에요. 한국보건사회연구원이 최근 발간한 보고서에 따르면, 2006년부터 4차례 수립된 정부의 ‘저출산고령사회기본계획’에 투입된 재정은 총 699조 3000억원이었어요.

 

관련 예산은 2006~2010년 제1차 기본계획 당시 총 40조 3000억원이었지만, 2021~2025년 제4차 기본계획에서는 383조 8000억원으로 급격히 증가했어요. 특히 ‘저출생 대책 예산’으로 정확히 분류된 금액은 19조 1000억원에서 195조 8000억원으로 10배 넘게 커졌어요.

 

예산 규모가 커지며 보건복지부·고용노동부·교육부 등 관계 부처 간 중복사업이 늘어나고, 예산 집행의 효율성이 하락했다는 지적이 그동안 꾸준히 제기됐는데요. 보건사회연구원은 부처별로 비슷한 정책에 쓰는 예산을 통합하고, 효율화하자고 제안했어요.

안녕하세요. 디그팀이 속해 있는 매일경제는 올해 60주년을 맞아 이런저런 시도를 하고 있는데요. 특히 인공지능(AI)을 활용한 서비스들이 많이 도입됐어요.

간단한 게임이나 퀴즈로 뉴스를 접해볼 수 있고, 나만의 웹툰을 만들어 볼 수 있대요. AI로 나만의 뉴스 브리핑을 설정하는 기능도 있다고 하니, 한 번 구경해 보시겠어요?